Vijfvoudige groei gesmeed met CNC-draaicentra

Atomic City Tool (ACT), Inc., zag zijn productievolume stijgen nadat het begon met het maken van gereedschappen voor het warmsmeden van motorkleppen voor auto's en andere dan auto's. Aangedreven door vijf Cincinnati Machine horizontale CNC-draaicentra, heeft ACT een vervijfvoudiging van het volume gezien in iets meer dan vijf jaar na het maken van de klepgereedschappen. Dat meldt Bob Smith, die 30 jaar geleden het bedrijf Oak Ridge, Tennessee oprichtte.

De Milacron-machines -- drie Talons en twee Avengers -- stellen ACT in staat om smeedgereedschappen te creëren die vrijwel perfecte klepgeometrieën en uitzonderlijke oppervlakteafwerkingen produceren.

ACT levert elke maand 8.000 tot 9.000 stuks wegwerp-/verbruiksgereedschappen om te voldoen aan de productie- en voorraadvereisten van twee kleppenfabrieken, die samen meer dan 50 miljoen kleppen per jaar produceren. De gereedschappen zijn gemaakt van H-10, H-11, H-13 en H-19 staalsoorten voor veel verschillende klepafmetingen en configuraties. Alle gereedschappen zijn hittebehandeld en de meeste zijn ook genitreerd.

Het doel van de fabrikant van kleppen is om kleppen te vormen om de vorm af te werken, uitsluitend door middel van precisiesmeedwerk, zegt de heer Smith. Dit optimaliseert de fysieke integriteit van de klep en minimaliseert de verwerkingshandelingen en onderdeelkosten. Het stelt echter kritische eisen aan gereedschap.

Om de kleppen nauwkeurig te vormen, maakt ACT extrusies en muntgereedschappen - in wezen smeden van matrijzen. Een klepslak wordt verwarmd en vervolgens in een boring in het extrusiegereedschap gedrukt om de klepgeometrie te creëren, een ronde steel die uitloopt naar een brede basis. Een muntstempel vormt vervolgens de geometrie van de onderkant van de klepbasis.

"De gereedschappen die bij deze processen worden gebruikt, moeten vrijwel een perfecte klep smeden met een gesmeed afgewerkte onderkant", zegt dhr. Smith. De Milacron-draaicentra "nagelen" niet alleen de dimensionale geometrie -- ID, OD en taper blending -- maar bereiken ook een oppervlakteafwerking van minder dan 0,8 Ra.

De nauwkeurigheid en afwerkingen die ACT bereikt op de Milacron-draaicentra hebben de standtijd van de klepfabrieken drastisch verbeterd en kostbare nabewerkingen geëlimineerd. "De machines verlagen de kosten per klep aanzienlijk, wat de bottom line is", zegt hij.

Gereedschaps-OD's variëren van 0,5 inch tot 3,25 inch en lengtes van 1 inch tot 9,5 inch. ID-steelboringen kunnen zo klein zijn als 0,2664 inch.

De Talon en Avenger HTC's veranderen ook sommige afwerkingsafmetingen na warmtebehandeling en nitreren, allemaal tot minder dan 0,0005-inch tolerantie. "Met de gereedschappen aan de bovenkant van de Rockwell C-hardheidsschaal is dit een echte test voor de stijfheid en het dempingsvermogen van het draaicentrum", zegt hij, "maar de herhaalbaarheid was uitstekend."

Atomic City Tool is een complete gereedschaps- en matrijzenwinkel, gespecialiseerd in precisiegereedschappen, meters en armaturen voor de hermetische motor-, synthetische vezel-, lager-, stempel- en motor-/automobielindustrie. Het bedient klanten van Pennsylvania tot Florida en van de Atlantische kust tot Arkansas. De winkel met 35 medewerkers staat in de hele regio bekend om zijn creatieve bewerkingen en om de nauwe toleranties die ze hanteren.

Vijf jaar geleden won ACT een contract op basis van concurrerende biedingen voor de productie van klepgereedschap. De tooling was meteen een schot in de roos. Volume ingezoomd, waardoor de capaciteit van de bestaande draaiapparatuur van de fabriek snel werd benut. Geconfronteerd met een kritieke behoefte aan extra capaciteit, richtten de heer Smith en zijn medewerkers zich op het vinden van beproefde, veelzijdige draaicentra die konden voldoen aan de groeiende kwantiteit en kwaliteit die de klanten vroegen.

Na evaluatie van CNC-draaicentra van veel grote fabrikanten, kozen ze drie Talon 208-draaicentra van Milacron. De beslissende factoren waren stijfheid, pk's en opspancapaciteit, zegt dhr. Smith. Hij was vooral onder de indruk van de nauwkeurigheid van de materialen met een hoge hardheid.

Ongeveer anderhalf jaar later, opnieuw op zoek naar uitbreiding van hun capaciteit, besloot ACT te kijken naar draaicentra die een sub-spiloptie aanbieden. "We realiseerden ons dat de juiste subspilmachine een enorme efficiëntie zou bieden voor sommige van onze onderdelenfamilies", zegt de heer Smith.

ACT evalueerde bijna elk draaicentrum dat een subspil bood. "Alles, behalve de Avenger, leek alleen ontworpen voor lichte taken - niet veel beter dan een lichte snit", zegt dhr. Smith. De Avenger heeft een veel krachtigere subspil -- 8 pk, vergeleken met ongeveer 3 pk voor andere machines.

De Avengers hebben de cyclustijd van elke reeks gereedschappen die erop worden uitgevoerd aanzienlijk verkort. Dankzij de subspilfunctie kan ACT veel van zijn werk afhandelen met minder instellingen en verwerkingshandelingen. "We produceren veel gereedschappen in één bewerking, waar je er vroeger twee nodig had", zegt dhr. Smith. "Bovendien laten het vermogen en de stijfheid van de Avenger ons dieper in hard staal snijden voor de klepgereedschappen."

De winkel heeft zijn Talon en Avenger CNC-draaicentra 60 uur per week, 10 uur per dag, 6 dagen per week, terwijl de vraag van de klant gestaag toeneemt. Valve tooling is zo gegroeid dat het nu wordt behandeld als een apart bedrijf voor het bedrijf, zegt de heer Smith.

"In de komende vijf jaar zullen we waarschijnlijk drie tot vijf extra draaicentra toevoegen en onze niet-Milacron CNC-draaibanken vervangen en de nieuwe machines zullen Talons of Avengers zijn. Het kopen van de Milacron-draaicentra is een van mijn beste zakelijke beslissingen gebleken. Ik heb ze aan tal van andere mensen in de metaalbewerking aanbevolen." MMS